A maioria das galáxias brilha com bilhões de estrelas, iluminando o universo a grandes distâncias. Mas um grupo pequeno e incomum dificilmente brilha. Estas são galáxias com baixo brilho superficial, sistemas tão fracos que são difíceis de detectar e estrelas tão raras que a matéria escura constitui a maior parte da sua massa.
Um destes objetos ocultos, conhecido como CDG-2, pode estar entre as galáxias dominadas pela matéria escura já descobertas. (A matéria escura é uma forma invisível de matéria que não reflete, emite ou absorve luz.) A descoberta foi relatada em Cartas de diários astrofísicos.
Como os astrônomos encontraram o CDG-2
Detectar galáxias tão fracas é extremamente difícil. David Lee, da Universidade de Toronto, no Canadá, e seus colegas confiaram em análises estatísticas avançadas para encontrar pistas. Em vez de procurarem diretamente a fraca luz estelar, procuraram grupos próximos de aglomerados globulares, que são coleções esféricas e densas de estrelas que normalmente orbitam galáxias. Estes aglomerados podem funcionar como marcadores, sugerindo que uma galáxia ténue pode estar à espreita nas proximidades.
Usando esta abordagem, a equipe identificou 10 galáxias previamente confirmadas com baixo brilho superficial, juntamente com duas candidatas a galáxias escuras adicionais.
Confirmando a Galáxia com Hubble, Euclides e Subaru
Para testar um dos candidatos, os astrónomos recorreram a três observatórios poderosos: o Telescópio Espacial Hubble da NASA, o Observatório Espacial Euclid da ESA (Agência Espacial Europeia) e o Telescópio Terrestre Subaru no Havai. Imagens de alta resolução do Hubble revelaram quatro aglomerados globulares compactos dentro do aglomerado de galáxias Perseu, localizado a 300 milhões de anos-luz da Terra.
Análises adicionais combinando dados do Hubble, Euclides e Subaru revelaram um fraco brilho difuso em torno dos aglomerados. Este sutil halo de luz forneceu fortes evidências de que a galáxia mentirosa estava presente.
“Esta é a primeira galáxia detectada apenas através da sua população de aglomerados globulares”, disse Lee. “Sob suposições conservadoras, os quatro aglomerados representam toda a população de aglomerados globulares CDG-2”.
Uma galáxia composta quase inteiramente de matéria escura
As primeiras medições mostram que o CDG-2 brilha com luz equivalente a cerca de 6 milhões de estrelas semelhantes ao Sol. Vale ressaltar que os quatro aglomerados globulares respondem por 16% de toda a luz visível da galáxia. Ainda mais surpreendente é que cerca de 99% da massa total da galáxia, incluindo matéria visível e escura, consiste em matéria escura.
Muito do material normalmente necessário para a formação de estrelas, principalmente gás hidrogénio, foi provavelmente removido por interações gravitacionais com outras galáxias no aglomerado de Perseu.
Os próprios aglomerados globulares são muito densos e fortemente ligados pela gravidade. Isto torna-os melhores na resistência à maré gravitacional, tornando-os rastreadores fiáveis de galáxias ténues e fantasmagóricas como a CDG-2.
O futuro das pesquisas galácticas de matéria escura
À medida que os levantamentos do céu em grande escala continuam a expandir-se com missões como a Euclid, o futuro Telescópio Espacial Nancy Grace Rome da NASA e o Observatório Vera C. Rubin, os investigadores utilizam cada vez mais a aprendizagem automática e ferramentas estatísticas sofisticadas para analisar grandes quantidades de dados.
O Telescópio Espacial Hubble está em operação há mais de 30 anos e continua sendo uma pedra angular da descoberta astronômica. Este é um projeto conjunto da NASA e da ESA (Agência Espacial Europeia). O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, supervisiona o telescópio e a missão, com apoio adicional da Lockheed Martin Space em Denver. O Space Telescope Science Institute em Baltimore, administrado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, gerencia as operações científicas do Hubble para a NASA.
